淺談建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中應(yīng)注意的問題

李靖

摘 要：隨著我國建筑規(guī)模和建筑速度的發(fā)展,建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)作為全面的、系統(tǒng)的工作,在結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)中存在著多種的問題,建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)需要全面的理論基礎(chǔ),創(chuàng)新性思維能力以及認(rèn)真嚴(yán)肅的工作態(tài)度。文章在對建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)內(nèi)容和設(shè)計(jì)原則分析的基礎(chǔ)上,提出了建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的主要問題,為有效的提升了結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的效果,提供理論參考。

關(guān)鍵詞：結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)問題建筑結(jié)構(gòu)

1、對建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)種類與內(nèi)容的分析

1.1對建筑結(jié)構(gòu)種類的分析

按照建筑物的使用性質(zhì),將建筑物分成工業(yè)建筑和民用建筑,按照建筑物的高度分類,分成單層、多層、超高層的建筑。建筑物按照使用的施工材料分為木質(zhì)結(jié)構(gòu)、砌體結(jié)構(gòu)、鋼結(jié)構(gòu)、混凝土結(jié)構(gòu)以及混合結(jié)構(gòu)等。按照結(jié)構(gòu)的形式分為框架式結(jié)構(gòu)、排架式結(jié)構(gòu)、剪力墻結(jié)構(gòu)、簡體和大路結(jié)構(gòu)等。

1.2建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)基本內(nèi)容分析

1.2.1 建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)程序的分析

建筑物的設(shè)計(jì)內(nèi)容, 主要有建筑設(shè)計(jì)、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、排水供水設(shè)計(jì)、供暖設(shè)計(jì)以及電力線路設(shè)計(jì)等。建筑物結(jié)構(gòu)作為發(fā)揮功能的基礎(chǔ),進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時主要有下面四個過程,即設(shè)計(jì)方案的確定、結(jié)構(gòu)的分析、構(gòu)件的設(shè)計(jì)、施工圖的繪制等等。

1.2.2 建筑物結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的基本要求

結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的計(jì)算,進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的構(gòu)件時要做承載能力極限狀態(tài)的計(jì)算,以及正常使用極限狀態(tài)的鹽酸,例如直接承受荷載的構(gòu)建,要完成疲勞強(qiáng)度的計(jì)算;結(jié)構(gòu)上的多種作用一起發(fā)生,要在結(jié)構(gòu)分析的條件下,分別計(jì)算出每一種作用下的效應(yīng),設(shè)計(jì)出有利的組合;結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的抗震性,我國建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的防震度為六到九度,建筑結(jié)構(gòu)按照建筑所在地區(qū)的地震烈度、建筑的結(jié)構(gòu)類型以及建筑物的高度抗震等級。按照不同的抗震級別,進(jìn)行不同的計(jì)算以及結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)。

2、建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原則的分析

適用、安全、經(jīng)濟(jì)、美觀、便于施工是進(jìn)行建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的原則。一個優(yōu)秀的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)往往是這五個方面的最佳結(jié)合。完美的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)就是在努力追求這五個方面的最佳結(jié)合的過程中產(chǎn)生的,適用、安全、經(jīng)濟(jì)、美觀、便于施工是結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人員最終努力的目標(biāo),是結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的最佳體現(xiàn)。

3、建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時注意的環(huán)節(jié)分析

3.1箱、筏基礎(chǔ)底板挑板的陽角問題

一是陽角面積在整個基礎(chǔ)底面積中所占比例極小,可砍成直角或斜角;二是如果底板鋼筋雙向雙排,且在懸挑部分不變,陽角不必加輻射筋。

3.2箱、筏基礎(chǔ)底板的挑板問題

從結(jié)構(gòu)角度來講,如果能出挑板,能調(diào)勻邊跨底板鋼筋,特別是當(dāng)?shù)装邃摻钔ㄩL布置時,不會因邊跨鋼筋而加大整個底板的通長筋,較為節(jié)約;出挑板后,能降低基底附加應(yīng)力,當(dāng)基礎(chǔ)形式處在天然地基和其他人工地基的坎上時,加挑板就可能采用天然地基;能降低整體沉降,當(dāng)荷載偏心時,在特定部位設(shè)挑板,還可調(diào)整沉降差和整體傾斜;窗井部位可以認(rèn)為是挑板上砌墻,不宜再出長挑板。雖然在計(jì)算時此處板并不應(yīng)按挑板計(jì)算。從建筑角度講,取消挑板,可方便柔性防水做法。

3.3 梁板計(jì)算跨度的問題

一般的手冊或教科書上所講的計(jì)算跨度,如凈跨的1.1倍等,這些規(guī)定和概念僅適用于常規(guī)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),而在應(yīng)用的寬扁梁中卻是不適用的。梁板結(jié)構(gòu),簡單點(diǎn)講,可認(rèn)為是在梁的中心線上有一剛性支座,取消梁的概念,將梁板統(tǒng)一認(rèn)為是一變截面板。在扁梁結(jié)構(gòu)中,梁高比板厚大不了多少時,應(yīng)將計(jì)算長度取至梁中心,選梁中心處的彎距和梁厚,及梁邊彎距和板厚配筋,取二者大值配筋。借用臺階式獨(dú)立基礎(chǔ)變截面處的概念,柱子也可認(rèn)為是超大截面梁,所以梁配筋時應(yīng)取柱邊彎

距。削峰是正常的,不削峰才時有問題的。

3.4 基坑開挖時的注意事項(xiàng)

基坑開挖時摩擦角范圍內(nèi)的坑邊的基底土受到約束,不反彈,坑中心的地基土反彈,回彈以彈性為主,回彈部分被人工清除。當(dāng)基礎(chǔ)較小,坑底受到很大約束,回彈可以忽略,在計(jì)算沉降時,應(yīng)按基底附加應(yīng)力計(jì)算。當(dāng)基坑很大時,相對受到較小約束,如箱基,計(jì)算沉降時應(yīng)按基底壓力計(jì)算,被坑邊土約束的部分可以作為安全儲備,這也是計(jì)算沉降大于實(shí)際沉降的原因之一。

3.5 回彈后再壓縮

基坑開挖時,摩擦角范圍內(nèi)坑邊的基底土受到約束,不反彈,坑中心的地基土反彈,回彈以彈性為主,回彈部分被人工清除。當(dāng)基礎(chǔ)較小,坑底受到很大約束,如獨(dú)立基礎(chǔ),回彈可以忽略,在計(jì)算沉降時,應(yīng)按基底附加應(yīng)力計(jì)算。當(dāng)基坑很大時,相對受到較小約束,如箱基,計(jì)算沉降時應(yīng)按基底壓力計(jì)算,被坑邊土約束的部分當(dāng)作安全儲備,這也是計(jì)算沉降大于實(shí)際沉降的原因之一。

3.6主梁有次梁處要做加筋處理

一般應(yīng)優(yōu)先加箍筋,附加箍筋可認(rèn)為是:主梁箍筋在次梁截面范圍無法加箍筋或箍筋短缺,在次梁兩側(cè)補(bǔ)上,像板上洞口附加筋。附加筋一般要有,但也不是絕對的。規(guī)范中說的比較清楚,位于梁下部或梁截面高度范圍內(nèi)的集中荷載,應(yīng)全部由附加橫向鋼筋承擔(dān)。也就是說,位于梁上的集中力如梁上柱、梁上后做的梁如水箱下的墊梁不必加附加筋。位于梁下部的集中力應(yīng)加附加筋。但梁截面高度范圍內(nèi)的集中荷載可根據(jù)具體情況而定。還有當(dāng)主次梁截面均很大,如工藝要求形成的主次深梁,而荷載相對不大,主梁也可不加附加筋。總的原則是當(dāng)主梁上次梁開裂后,從次梁的受壓區(qū)頂至主梁底的截面高度的混凝土加箍筋能承受次梁產(chǎn)生的剪力時,主梁可不加附加筋。梁上集中力,產(chǎn)生的剪力在整個梁范圍內(nèi)是一樣,所以抗剪滿足,集中力處自然滿足。主次深梁及次梁相對主梁截面、荷載較小時,也可滿足。

3.7在出挑長度短的時候, 懸挑梁要做成截面

與挑板不同,挑梁的自重占總荷載的比例很小,作成變截面不能有效減輕自重。變截面挑梁的箍筋,每個都不一樣,加大施工難度。變截面梁的撓度也大于等截面梁。當(dāng)然,外露的大挑梁,可適當(dāng)變截面,使感官效果更好些。

4、結(jié)語

綜上所述,結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是建筑工程的重要組成部分,是建筑安全應(yīng)用的基礎(chǔ)。因此,設(shè)計(jì)人員要從一個個基本的構(gòu)件算起,做到知其所以然,深刻理解規(guī)范和規(guī)程的含義,并密切配合其他專業(yè)來進(jìn)行設(shè)計(jì)。在工作中應(yīng)事無巨細(xì),善于反思和總結(jié)工作中的經(jīng)驗(yàn)和教訓(xùn)。只有這樣才能做好建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),促進(jìn)建筑工程質(zhì)量的不斷提高。

參考文獻(xiàn)

[1] 趙健玲. 建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中常見錯誤分析[J]. 科技風(fēng), 2009, (16)

[2] 許叔通. 建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)有關(guān)問題探討[J]. 民營科技, 2010, (10)

[3] 黃國煊. 淺談建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的常見問題[J]. 今日科苑, 2008, (10)

[4] 程偉鵬. 淺談結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的概念設(shè)計(jì)[J]. 黑龍江科技信息, 2009, (28)